POLITECHNIKA POZNAŃSKA FILIA W PILE LABORATORIUM ELEKTRONIKI I TEORII OBWODÓW. grupa: A

Transkrypt

1 POITHNIKA POZNAŃSKA FIIA W PI ABOATOIM KTONIKI I TOII OBWODÓW numer ćwiczenia: data wykonania ćwiczenia: data oddania sprawozdania: ONA: tytuł ćwiczenia: Wtórnik miterowy wykonawcy: 1. OSTASZWSKI Paweł 2. PAWIKI Piotr. MAŃSKI adosław 4. KAMOWSKI Sławomir grupa: A semestr: III 1. el ćwiczenia: wyznaczenie optymalnego punktu pracy tranzystora uruchomienie wtórnika z ewentualną eliminacją wzbudzenia się układu pomiar oporności wejściowej i wyjściowej 2. Schemat ideowy wtórnika emiterowego: 1

2 . Przebieg ćwiczenia: stalić optymalny punkt pracy wtórnika dla warunków podanych przez prowadzącego ćwiczenie. Obliczyć parametry układu. ruchomić układ z ewentualną eliminacją wzbudzenia. W tym celu należy dołączyć na wejście generator przez określoną oporność wejściową i dołączyć oscyloskop na wejście i wyjście układu. Przy pomocy oscyloskopu należy zmierzyć oporność wejściową i wyjściową wtórnika. DAN: e s 15 V K S regulowane 0-470K 0 K S 47 F F 1 regulowane (na początku 0K ) c +15V 2 0 K T1 B 107 BS 0 K Parametry tranzystora : BS 100 F h 11 = 2K 4K h 21 = PAAMTY WTÓNIKA: Tranzystor musi być odpowiednio spolaryzowany, czyli musi mieć odpowiedni statyczny punkt pracy. W tym celu obliczamy i z zastępujących wzorów: c oraz c gdzie 0 czyli 1,5 K 15V K z czego 5v po podstawien iu do wzoru otrzymujem y 1 ma 2

3 c WYKS POSTYH OBIĄŻNIA: ce prosta obciążenia dynam icznego tgb = 1/ l prosta obciążenia statycznego tgc = 1/ e poszczególne punkty prostych na osiach to: dla prostej obciążenia dynamicznego dla prostej obciążenia statycznego 2 ( 10 ) 0 ( 15 ) / ( 6,6666 ) 0 / ( 5 ) Z wykresu odczytujemy, że dobrany punkt pracy jest optymalny, ponieważ leży on w środku prostej obciążenia dynamicznego, tak więc = 5V =,ma Następnie przy pomocy woltomierza dobieramy takie 1, aby wynosiło 5V i przy pomocy omomierza sprawdzamy wartość 1. 1 = 9,4 K

4 OPONOŚĆ WŚIOWA KŁAD: Zakres oporności wejściowej możemy obliczyć ze wzoru W = h 21 * gdzie = 0 1 2, z czego = 1,24K Tak więc W leży w zakresie od (h 21 min *1,24K ) do (h 21 max *1,24K ), czyli W = (248K 496K ) SHMAT KŁAD POMIAOWGO: Do wejścia układu podłączamy generator napięcia e S wraz z opornikiem S. Do punktu pomiarowego zaznaczonego na schemacie pp przyłączamy oscyloskop. Na początku oporność S ustawiamy na 0. Z generatora podajemy sygnał sinusoidalny o częstotliwości 5KHz. Przy S =0 ustawiamy wysokość przebiegu na oscyloskopie np. na 6 PP (6 kratek ). Następnie ustawiamy taką wartość S, aby wysokość przebiegu na oscyloskopie zmalała o połowę, czyli do PP ( kratki ). Ponieważ w takim układzie pomiarowym S W, więc wartość S ustalona przy wysokości przebiegu PP jest taka sama jak W. Następnie mierzymy wartość S. S = 208K = W 4

5 OPONOŚĆ WYŚIOWA KŁAD: Zakres oporności wyjściową możemy obliczyć ze wzoru WY = S / h 21 gdzie = = 1,24K i S = 208K. Tak więc WY leży w zakresie od (208K / h 21 max ) do (208K / h 21min ), czyli: WY = (0,52K 1,04K ) SHMAT KŁAD POMIAOWGO: Do wejścia układu podłączamy generator napięcia e S (z opornikiem S = 208K ). Do punktu pomiarowego zaznaczonego na schemacie pp przyłączamy oscyloskop. Z generatora podajemy sygnał sinusoidalny o częstotliwości 5KHz. W takim układzie, ustawiamy wysokość przebiegu na oscyloskopie na 6 PP (6kratek). Następnie dołączamy równolegle do dodatkowy opornik D o wartości K. Wysokość przebiegu na oscyloskopie zmalała o jedną kratkę, czyli do 5 PP (5 kratek ) Z uzyskanych zależności układamy odpowiednią proporcję WY - 6 WY D - 5 D = ( * D )/( + D )=(1,24K * K )/(1,24K + K ) = 0,877K czyli: WY 1,24K - 6 WY 0,877K - 5 [( WY *1,24K ) / ( WY +1,24K )]*5 = [( WY *0,877K )/( WY +0,877K )]*6 Po obliczeniu tego równania otrzymujemy wynik WY = 1,087K 5

6 4. Wnioski: a) charakterystyczne cechy układu ze wspólnym kolektorem - duże wzmocnienie prądowe - małe wzmocnienie mocy - duża rezystancja wejściowa - mała rezystancja wyjściowa b) otrzymana oporność wejściowa W nie jest zawarta w obliczonym przedziale (248K 496K ), ponieważ przy obliczaniu dopuszczalnych wartości nie uwzględniliśmy oporności oscyloskopu OS = 1M. Musimy więc nanieść odpowiednie poprawki (krańcowe wartości przedziałów musimy zbocznikować oporem OS = 1M ). Dla oporności wejściowej otrzymamy następujący zakres: ( 248K 1M ) ( 496K 1M ) czyli: W = ( 198,7K ) ( 1,5K ) Poprawek dla oporności wyjściowej nie dokonujemy, ponieważ WY << OS c) wszystkie wyniki otrzymane w wyniku obliczeń zgadzają się z podanymi parametrami, pomimo możliwości wystąpienia błędów przy dokonywaniu pomiarów. d) możliwe jest, że układ się wzbudza. Wtedy dodatkowo dołączamy kondensator równolegle do O np. 15 nf. Podczas naszych obliczeń nie było to konieczne. e) przy dużych częstotliwościach, opóźnienie sygnału wejściowego do wyjściowego było bardzo małe np. dla 50KHz opóźnienie wynosiło s, natomiast przy małych częstotliwościach np. 5Hz wystąpiło przesunięcie w fazie o sygnału wejściowego do wyjściowego. 6